Novo astronomsko istraživanje pokazalo: Crna rupa u središtu naše galaksije menja prostor-vreme

Prostor-vreme je četvorodimenzionalni kontinuum kojim se opisuje kako mi vidimo svemir i koji spaja jednodimenzionalno vreme i trodimenzionalni prostor i zakrivljuje se u blizini velikih svemirskih objekata, kao što je crna rupa.

Fizičari su crnu rupu, udaljenu 26.000 svetlosnih godina od Zemlje, posmatrali rendgenskim teleskopom Chandra organizacije NASA, dizajniranim za otkrivanje emisija rendgenskih zraka iz vrućih delova svemira, prenosi Jutarnji list.

Potvrdili su da se crna rupa vrti, što izaziva ono što je poznato kao Lens-Tiringov efekat pri kojem crna rupa svojim okretanjem povlači prostor-vreme, rekla je glavna autorka studije Rut Dejli, profesorka fizike na Univerzitetu Pen Stejt, preko 750 supermasivnih crnih rupa.

„Svojim obrtanjem Sagittarius A* će dramatično promeniti oblik prostor-vremena u svojoj blizini“, rekla je Dejli.

„Navikli smo da razmišljamo i živimo u svetu u kojem su sve prostorne dimenzije jednake – udaljenost do plafona i udaljenost do zida ili do poda… sve su na neki način linearne i nijedna od dimenzija nije preterano drugačija u odnosu na ostale. Ali ako imate crnu rupu koja se brzo rotira, prostor-vreme oko nje nije simetrično – crna rupa koja se okreće povlači prostor-vreme sa sobom… gnječi prostor-vreme i izgleda poput lopte za američki fudbal“, dodala je.

Menjanje prostor-vremena nije razlog za brigu, ali bi rasvetljavanje ovog fenomena moglo biti vrlo korisno astronomima, smatra Dejli.

„Metod koji smo koristili je sjajan alat za razumevanje uloge koju crne rupe imaju u formiranju i evoluciji galaksija“, rekla je Dejli i dodala: „Činjenica da su one dinamični entiteti koji se mogu okretati i da to može uticati na galaksiju u kojoj se sve nalazi, vrlo je uzbudljiva i vrlo zanimljiva.“

Rotiranje supermasivnih crnih rupa

Rotacija crne rupe može imati vrednost od 0 do 1, pri čemu 0 znači da se crna rupa ne vrti, a 1 je najveća vrednost obrtanja. Pre ovog istraživanja nije postojao konsenzus o rotaciji Sagittariusa A*, rekla je Dejli.

S tzv. „metodom odliva“, koji koristi i informacije dobijene iz materijala u blizini crne rupe, utvrđeno je da Sagittarius A* ima vrednost obrtnog momenta između 0,84 i 0,96, dok se M87* – crna rupa u klasteru galaksija Device, koja je udaljena 55 miliona svetlosnih godina od Zemlje – vrti na vrednosti 1 i blizu je maksimuma za svoju masu.

Iako se dve crne rupe vrte sličnim brzinama, M87* je mnogo masivniji od Sagittariusa A*, tako da Sagittarius A* ima manju udaljenost koju mora preći.

„Sagittarius A* se u poređenju vrti brže ne zato što ima veći obrtni moment, već zato što ima manju udaljenost koju mora preći“, objasnila je Dejli.

Otkriće omogućava naučnicima da razumeju kako crna rupa nastaje i evoluira

Otkrivanje mase i brzine rotacije crne rupe pomaže astronomima da razumeju kako crna rupa nastaje i evoluira, objašnjava Dejli.

Crne rupe koje su nastale spajanjem manjih crnih rupa obično imaju nisku vrednost obrta, rekao je Dejan Stojković, profesor kosmologije na Univerzitetzu u Bafalu, koji nije bio uključen u studiju. Međutim, crna rupa koja je nastala zahvaljujući okolnom plinu imala bi visoku vrednost obrta.

Brzina kojom se Sagittarius A* okreće, ukazuje na to da je značajan deo mase crne rupe nastao akrecijom (srastanjem) plina, rekao je.

„Pitanje da li se crna rupa vrti u središtu naše galaksije ili ne, odnosno koliko brzo se vrti, prilično je važno“, rekao je Stojković i dodao: „Želimo da izmerimo svojstva središta naše galaksije što je bolje moguće. Na taj način možemo učiti o istoriji i strukturi naše galaksije, testirati svoje teorije ili čak zaključiti da postoje neki vrlo zanimljivi i intrigantni objekti poput crvotočina“, dodao je Stojković, inače glavni autor studije iz 2019. o hipotetičkim strukturama.